Д.А. Когогин, И.А. Насыров
Казанский (Приволжский) Федеральный Университет г. Казань
Denis.Kogogin@ksu.ru, Igor.Nasyrov@ksu.ru
Формат RINEX (сокр. англ. Receiver Independent Exchange Format) аппаратно-независимый формат обмена данными для файлов исходных данных спутниковых навигационных приёмников, позволяющий производить пост-обработку полученных данных. Выходные данные навигационного приёмника представляют собой его координаты, скорость, время и другие характеристики [4]. RINEX-формат спроектирован так, чтобы его можно было дополнять со временем, адаптировать под новые типы измеряемых данных и новые спутниковые навигационные системы. В данной работе файлы данных спутниковых систем представлены в широко распространенном на данный момент формате RINEX версии 2.10. Формат RINEX вер. 2.10 содержит семь типов ACSII- файлов: 1) Файл данных наблюдений; 2) Файл навигационных сообщений; 3) Файл метеорологических данных; 4) Файл навигационных сообщений ГЛОНАСС; 5) Файл навигационных сообщений GEO; 6) Файл данных часов спутников и приёмников; 7) Файл широкозонной корректирующей информации SBAS
| Файл данных наблюдений | Файл навигационных сообщений GPS | Файл навигационных сообщений ГЛОНАСС |
| Имя.yyO Пример: kazn241e.10O | Имя.yyN Пример: kazn241e.10N | Имя.yyG Пример: kazn241e.10G |
Табл. 1 Пример структуры формата RINEX
Рис. 1 Пример навигационного сообщения спутниковой системы ГЛОНАСС
Для пост-обработки на языке m-скрипт (программный комплекс MatLab) были написаны программы чтения соответствующего навигационного сообщения системы ГЛОНАСС и GPS,а так же смешанного файла наблюдений данных систем [3]. В результате обработки были рассчитаны траектории спутников ГЛОНАСС, а так же начата работа по программному расчету полного электронного содержания (ПЭС). Начальными условиями для вычисления траекторий движения космического аппарата являются гринвичские координаты X, Y, Z и составляющие вектора скорости Vx, Vy, Vz, содержащиеся в навигационном сообщении. Размножение эфемерид в системе ГЛОНАСС происходит через решение системы дифференциальных уравнений. Полная система дифференциальных уравнений имеет вид [1]:
Результатом являются графики, иллюстрирующие орбитальное движение соответствующего спутника находящего на момент наблюдения в зоне видимости.
Рис. 2. Орбитальное движение спутников системы ГЛОНАСС а) 48 часов; б) 96 часов.
При вычислении ПЭС обработка навигационных сообщений ведется как по псевдодальномерным измерениям (кодовые измерения дальности), так и по измерениям фазы несущей. Соответствующие данные для обработки считываются из смешанного файла наблюдений систем ГЛОНАСС/GPS. Производятся измерения по Р и С/А коду и измерениям по фазе несущей в поддиапазонах L1 и L2.
Рис. 3. Полное электронное содержание (ПЭС) группы спутников системы ГЛОНАСС
Псевдодальномерные и фазовые измерения могут быть представлены в следующем виде:
псевдодальномерные измерения по P - или С/А – коду:
фазовые измерения (измерения по фазе несущей):
Здесь 
- псевдодальность включающая в себя тропосферную задержку и прочие частотно – независимые погрешности; 
- изменения псевдодальности за счёт влияния тропосферы; 
и 
- аппаратурная погрешность передатчика при кодовых и фазовых измерениях; 
и 
- изменения псевдодальности вызванные, многолучевостью распространения при дальномерных и фазовых измерениях; 
и 
- шумовая ошибка измерений [2]. Обработанные измерения относятся к периоду от 29 августа 2010 года, когда на стенде «СУРА» происходили эксперименты по «нагреву» ионосферной плазмы и исследованию искусственного свечения ионосферы.
Литература
1. ИКД ГЛОНАСС ред.5 (Москва 2002 г.).
2. Марчук В.Н., Смирнов В.М. Определение электронного содержания в ионосфере по данным дальномерных и фазовых измерений. Электронный журнал «Исследовано в России» https://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/200Е/Е27.pdf
3.Конин В.В., Конина Л.А. Спутниковые системы навигации / Учебное пособие - Киев 2008 г. – 286 с.
4. Werner Gurtner, Lou Estey RINEX (The Receiver Independent Exchange Format) version 2.11 / перевод на русский язык: Чукин В. В., Кононова Е. А. - Российский государственный гидрометеорологический университет - 2008 г. – 42 с.